陳 鎮(zhèn),陳建芳,汪建華
(湖南工程學院 a.化學化工學院;b.紡織服裝學院,湖南 湘潭 411104)
“染整工藝設備”是高等紡織院校輕化工程專業(yè)(染整技術方向)的重要課程之一,在我校(湖南工程學院)輕化工程專業(yè)為必修學科基礎課程,共32學時,1.5學分。通過該課程的學習,使學生掌握各類代表性染整工藝設備的原理、性能以及對紡織品染整加工的適應性,了解染整工藝設備的改進、研發(fā)趨勢,能根據(jù)紡織品的性能特點及染整加工要求選擇合適的染整工藝設備。但在該課程教學中存在諸多問題,為此我們進行了一系列改革與實踐,取得了較好的教學效果。
染整工藝設備是紡織品染整加工效果實現(xiàn)的工具。隨著加工設備自動化及智能化程度的提高以及我國人口紅利的逐漸消失,染整工藝設備對染整企業(yè)的重要性不言而喻。對于輕化工程專業(yè)學生來說,在理解染整工藝與原理相關基礎理論的同時,還需要對其加工設備有較深入的了解和掌握。因此在輕化工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程設置中,“染整工藝設備”課程作為該專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。通過該課程的學習,使學生理解染整工藝設備的工作原理、性能特點、加工要求、基本操作、發(fā)展趨勢,畢業(yè)后為紡織行業(yè)、印染企業(yè)提高產(chǎn)品附加值及質量、節(jié)能減排、降耗降成本、防控污染、提高效益打下良好的基礎。
“染整工藝設備”課程的學習需有一定的前期理論基礎,主要包括兩個方面:一是輕化工程相關理論基礎知識,如加工工序的基本原理、纖維材料及染化料的性能等,因為在講授設備的工作原理、加工要求、性能特點等時,總是圍繞加工工序、加工材料及化學品應用來進行的,否則就會顯得空洞、蒼白,讓學生難以理解;二是需要一定的機械、電氣方面的專業(yè)知識,因為設備的操作、控制與運轉是通過機械和電氣系統(tǒng)來實現(xiàn)的,而這方面的知識往往是本專業(yè)學生及任課教師都比較缺乏的,也是課程教學中的知識難點。
目前全國出版的最新“染整工藝設備”課程教材為2010年5月由吳立主編、中國紡織出版社出版的《染整工藝設備》(第2版),該教材為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材(本科),也是目前全國輕化工程本科專業(yè)普遍采用的教材。其他可供參考的教材有:2009年8月由中國紡織出版社出版的《染整設備》(廖選亭主編),該教材為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材(高職高專);2013年12月由中國紡織出版社出版的《染整設備:原理 操作 維護》(金燦主編),該教材為普通高等教育“十一五”部委級規(guī)劃教材(高職高專)。從上述教材可以看出,“染整工藝設備”課程本科教材可供選擇的范圍有限,同時教材內容也較滯后。以印花機為例,《染整工藝設備》(第2版)對滾筒印花機進行了較為詳細的介紹,實際上目前滾筒印花機已基本被企業(yè)淘汰,而對于2010年后興起、目前已占領三至四成市場份額的數(shù)碼印花機,在該教材中僅簡單提及。近幾年來,數(shù)碼印花機的發(fā)展及市場推廣應用非常迅速,企業(yè)也非常需要熟練掌握數(shù)碼印花機的人才,因此教材內容迫切需要更新。
該課程的教學目標之一是使學生理解、熟悉、掌握各類代表性染整工藝設備的基本加工技術、工作原理,然而僅憑教材上抽象的文字說明、公式推導、機械平面圖是難以達到教學目的的。尤其對于女生來說更為困難,因為她們的興趣愛好及空間想象力與男生存在一定的差異,學習起來比較吃力[1]。如果能將染整設備的運轉情況直觀地呈現(xiàn)給學生,則可提高學生學習的興趣,降低學習難度。為此,北京東方仿真軟件技術有限公司曾做過一套課程虛擬教學軟件,但該軟件一方面內容不完整,僅選取了少量典型設備進行模擬;另一方面其制作的年份較早,技術及效果均已落后。由于輕化工程專業(yè)相對冷門,軟件的受眾面及需求量不大,產(chǎn)品效益不明顯,導致相關軟件開發(fā)者積極性不高。
“染整工藝設備”課程的課時設置普遍為24~32學時,且主要為課堂講授,但該課程的特點要求學生必須接觸設備,至少能親臨現(xiàn)場學習,近距離觀看設備的運轉狀況和控制方式,因此,必須有相應的實踐性環(huán)節(jié)。但在教學計劃及大綱制訂時,大多數(shù)本科專業(yè)沒有為該課程單獨設置實踐環(huán)節(jié)。
“染整工藝設備”課程講授的是現(xiàn)場生產(chǎn)的機械設備,而非實驗室使用的小型設備。如今的染整設備已實現(xiàn)了機電一體化、智能化、信息化,生產(chǎn)速度快,控制精度高,機械及電氣設備比較復雜,如染整設備中常見的傳動與同步、電氣設備的控制與維護等,這些雖然不作為課程的重點內容,但對于輕化工程專業(yè)學生學習及理解染整工藝設備存在一定的難度。
由于染整設備的更新?lián)Q代比較快,部分教材內容落后于企業(yè)實際生產(chǎn)現(xiàn)狀,我校輕化工程教研室組織專業(yè)教師、企業(yè)專家共同座談、研討,對“染整工藝設備”課程教學內容進行調整與更新,與時俱進。如前文提及的數(shù)碼印花機,從2015年起針對這個專題設置了1學時,內容主要包括數(shù)碼印花機的工作原理、主要特點、代表設備、發(fā)展趨勢等;而滾筒印花機則由原來的1學時調整為不到0.5學時,主要介紹該設備的工作原理、基本特點。
該課程基本采用多媒體教學,但僅依靠教材上的材料是無法提升課堂吸引力及教學效果的。為此,我們從以下幾個途徑不斷豐富、更新課程的教學素材:(1)網(wǎng)絡。通過進入國內外染整設備生產(chǎn)廠家的網(wǎng)站及搜索網(wǎng)絡平臺尋找相關設備素材,尤其是3D圖、FLASH動畫、視頻等。(2)設備商。通過參觀大型染整設備展覽現(xiàn)場(如每年的上海國際紡織機械展覽會),或從設備生產(chǎn)廠商處索取設備說明書、手冊、圖片,尤其是宣傳片、生產(chǎn)現(xiàn)場視頻等。(3)自行制作。專業(yè)教師利用深入企業(yè)學習、交流的機會,經(jīng)企業(yè)同意后拍攝一些生產(chǎn)現(xiàn)場的圖片、視頻,再進行加工、刻錄等。
雖然我校沒有為該課程單獨設置實踐環(huán)節(jié),但教研室要求學生在認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等生產(chǎn)現(xiàn)場實踐環(huán)節(jié)中強化對染整工藝設備的學習,并在最終的實習報告中體現(xiàn)所實習企業(yè)的染整工藝設備,如圖片、型號、工藝、參數(shù)等;同時在仿色打樣、專業(yè)綜合訓練、產(chǎn)品工藝設計等校內實訓環(huán)節(jié)中,要求指導教師必須強化學生對實驗儀器設備的使用及操作能力培養(yǎng)[2]。
我校輕化工程專業(yè)依托的是紡織行業(yè)大背景,而衣、食、住、行與人們的生活息息相關。雖然“染整工藝設備”課程講授的是印染現(xiàn)場生產(chǎn)設備,但在人們的日常生活中都能找到一些工作原理與之類似的家用電器,如生產(chǎn)中的凈洗機與家用洗衣機、熱風烘燥機與電吹風、銅輥印花機的花筒與日常工作中的印章等。通過建立這些對比與聯(lián)系,可以拉近生產(chǎn)設備與學生日常生活的距離,增加課堂的趣味性,便于學生對知識點的理解,降低學習難度,提高對專業(yè)的認同感[3]。
我校輕化工程專業(yè)“染整工藝設備”課程教學通過積極的改革探索與實踐,取得了一定的成果,提升了教學效果,但從專業(yè)發(fā)展、課程建設的長遠角度出發(fā),還需在以下兩方面努力:(1)盡快協(xié)調、組織、召開全國性“染整工藝設備”課程教學改革與研討會議,加強各高校之間、高校與行業(yè)之間的交流,研討教學方法,組織教材修訂,更新教學內容。(2)任課教師也須積極主動深入染整企業(yè)生產(chǎn)一線,加強自身學習,積累教學素材,了解染整工藝設備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,提升專業(yè)素養(yǎng)。